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电化学介导胺再生CO_(2)捕集技术研究进展
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作者 毛元豪 范会峰 +5 位作者 SAYD Sultan 方芙蓉 钟琦 余云松 吴小梅 张早校 《化工进展》 北大核心 2025年第7期4089-4100,共12页
随着全球气候变化问题的日益严重,降低大气中的二氧化碳(CO_(2))浓度已成为急需解决的重要问题。然而,现今最具应用潜力的有机胺化学吸收工艺的大范围推广仍受到高能耗问题的阻碍。以电化学介导胺再生CO_(2)捕集技术为代表的电化学碳捕... 随着全球气候变化问题的日益严重,降低大气中的二氧化碳(CO_(2))浓度已成为急需解决的重要问题。然而,现今最具应用潜力的有机胺化学吸收工艺的大范围推广仍受到高能耗问题的阻碍。以电化学介导胺再生CO_(2)捕集技术为代表的电化学碳捕集技术避免了高温蒸汽的使用,具有灵活、高效的特点,为低能耗碳捕集技术的发展开辟了新路径。本文介绍了电化学介导胺CO_(2)捕集技术在反应体系选择、系统模拟计算和高效反应器设计方面的最新进展,分析其研究现状并指出其发展方向。随后进一步分析了电化学体系与碳捕集、利用与封存(CCUS)技术领域更广泛交叉应用的潜力,提出电化学CO_(2)压缩机、电化学碳捕集还原一体化工艺流程。本综述将为推动电力驱动的低能耗碳捕集技术的研究和发展提供新的发展方向与策略。 展开更多
关键词 电化学介导胺再生 碳捕集 铜-配合物 反应器 电化学压缩机 CO_(2)电还原
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电化学介导胺再生CO_(2)捕集系统电化学性能研究 被引量:3
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作者 范会峰 吴小梅 +3 位作者 刘广鑫 Maimoona Sharif 余云松 张早校 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期235-241,共7页
二氧化碳(CO_(2))捕集是实现我国碳中和目标的重要手段。电化学介导胺再生(EMAR)CO_(2)捕集系统是一种极具应用前景的碳捕集技术。为了进一步研究EMAR的电化学性能,利用H型电解池,对以乙醇胺(MEA)溶液为吸收剂,铜离子为金属配体的体系... 二氧化碳(CO_(2))捕集是实现我国碳中和目标的重要手段。电化学介导胺再生(EMAR)CO_(2)捕集系统是一种极具应用前景的碳捕集技术。为了进一步研究EMAR的电化学性能,利用H型电解池,对以乙醇胺(MEA)溶液为吸收剂,铜离子为金属配体的体系开展电化学行为研究。结果表明:阴极和阳极反应均是分步进行的,且均由扩散和电荷传递共同控制,阴极过程更缓慢,是系统的控制步骤。同时,增大阴阳极之间配合物浓度差,在较低阳极配合物浓度和较高阴极配合物浓度的情况下,更有利于系统反应的进行。研究结果有望为EMAR CO_(2)捕集技术的放大研究和实际应用提供一定的理论支撑。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 电化学介导胺再生 H型电解池 电化学性能
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有机胺电化学再生系统性能与影响因素 被引量:2
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作者 徐楠 张永春 +3 位作者 毛庆 赵一铭 郭新闻 陈绍云 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2737-2747,共11页
在碳中和背景下,碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现节能减排的关键技术。针对有机胺溶液在碳捕集过程中存在的高能耗和降解问题,电化学介导胺再生(EMAR)是一种极具应用前景的碳捕集技术,原理是利用Cu(Ⅱ)和吸收剂之间的络合实现二氧化碳(C... 在碳中和背景下,碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现节能减排的关键技术。针对有机胺溶液在碳捕集过程中存在的高能耗和降解问题,电化学介导胺再生(EMAR)是一种极具应用前景的碳捕集技术,原理是利用Cu(Ⅱ)和吸收剂之间的络合实现二氧化碳(CO_(2))的释放。使用吸收解吸实验装置,测量了9种吸收剂的CO_(2)吸收解吸性能。发现伯、仲胺溶液相对叔胺拥有更好的吸收性能,但在传统热解吸方法下再生效率不高,具有很大的改进潜力。直接向负载CO_(2)饱和的胺溶液中加入Cu(Ⅱ),发现溶液展现出优秀的解吸性能。在相同条件下测试了不同有机胺溶液的阴、阳极电化学参数,综合考虑极化电位、电流密度和溶液内阻等电化学参数,以及吸收解吸性能和原料成本等,选择了二乙烯三胺(DETA)作为研究对象继续后续实验条件的探索。利用电化学反应装置对吸收CO_(2)饱和的30%(质量分数)DETA水溶液进行研究,探究4种影响因素:电解质种类、电解质质量摩尔浓度、Cu(Ⅱ)质量摩尔浓度和温度对电化学反应过程的影响。研究发现NaBr在所选4种电解质中具有更低的腐蚀电位,且在高质量摩尔浓度下电位的优势更为明显,更有利于反应的进行。高电解质质量摩尔浓度能使腐蚀电位相对未加入电解质时下降达到0.2 V,且它和温度都能有效降低电荷转移电阻,提高反应速率。此外,低Cu(Ⅱ)负荷利于Cu(Ⅱ)的生成和CO_(2)的解吸,溶液Cu(Ⅱ)质量摩尔浓度的增加会抑制阳极铜氧化为铜离子的过程,有利于单质铜的生成和DETA的再生。 展开更多
关键词 CO_(2)捕集 电化学介导胺再生 二乙烯三 电化学 电化学阻抗谱
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有机胺富液解吸再生研究进展 被引量:1
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作者 李乐天 陆诗建 +3 位作者 刘含笑 吴黎明 刘玲 康国俊 《化工进展》 北大核心 2025年第1期490-499,共10页
以有机胺为吸收剂的化学吸收法具有吸收容量大、吸收速率快、CO_(2)捕集效率高等优点,但传统热解吸再生面临着能量利用率低、氨逃逸、吸收剂氧化降解等难题严重影响其发展,有必要对当前有机胺富液解吸再生工艺的研究进行改进与优化,以... 以有机胺为吸收剂的化学吸收法具有吸收容量大、吸收速率快、CO_(2)捕集效率高等优点,但传统热解吸再生面临着能量利用率低、氨逃逸、吸收剂氧化降解等难题严重影响其发展,有必要对当前有机胺富液解吸再生工艺的研究进行改进与优化,以降低能耗与损耗。本文介绍了热解吸耦合催化解吸再生工艺和热解吸耦合膜解吸再生工艺,并对新兴的微波解吸再生、矿化再生、电化学介导胺解吸再生工艺方法的基本原理和研究现状进行总结,对比分析了各工艺的优缺点和适用的有机胺类型。选择合适的有机胺富液解吸工艺有利于降低解吸能耗:催化解吸适用于大多有机胺吸收剂;膜解吸适用于单胺类吸收剂;微波解吸再生适用于极性基团较多、介电常数大的有机胺;矿化再生适用于叔胺类吸收剂;电化学介导胺解吸再生适用于多胺类吸收剂。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 解吸 再生 膜解吸再生 微波解吸再生 矿化解吸再生 电化学介导胺
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